JP2007188671A

JP2007188671A - Beam intensity distribution measuring method of charged particle beam, and beam resolution capacity measuring method of charged particle beam

Info

Publication number: JP2007188671A
Application number: JP2006003761A
Authority: JP
Inventors: Kenji Otoshi; 研司大歳
Original assignee: Nuflare Technology Inc
Current assignee: Nuflare Technology Inc
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2006-01-11
Publication date: 2007-07-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a highly accurate beam intensity distribution, and obtain a highly accurate beam resolution capacity. <P>SOLUTION: The beam intensity distribution measuring method of a particle beam comprises an irradiation process (S102) in which, using dot marks 10 formed on an Si substrate 20, electron beams 200 with a beam size smaller than the width dimension of the dot marks 10 are scanned and irradiated so as to move on the dot marks 10 from the front side of the dot marks 10, a measuring process (S104) to measure the reflecting electrons 12 reflected from the dot marks 10 by irradiation of the electron beams 200, and a beam intensity distribution calculation process (S106) to calculate beam intensity distribution of the electron beams 200 based on the result of the measuring process. By the above, a highly accurate beam intensity distribution and beam resolution capacity can be measured. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、荷電粒子ビームのビーム強度分布測定方法及び荷電粒子ビームのビーム分解能測定方法に係り、例えば、電子ビームを可変成形させながら試料に照射して描画する描画装置に用いる電子ビームのビーム強度分布とビーム分解能の測定方法に関する。 The present invention relates to a charged particle beam beam intensity distribution measuring method and a charged particle beam beam resolution measuring method. For example, the beam intensity of an electron beam used in a drawing apparatus that irradiates and draws a sample while variably shaping the electron beam. The present invention relates to a method for measuring distribution and beam resolution.

半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。 Lithography technology responsible for the progress of miniaturization of semiconductor devices is an extremely important process among semiconductor manufacturing processes. In recent years, with the high integration of LSI, circuit line widths required for semiconductor devices have been reduced year by year. In order to form a desired circuit pattern on these semiconductor devices, a highly accurate original pattern (also referred to as a reticle or a mask) is required. Here, the electron beam (electron beam) drawing technique has an essentially excellent resolution, and is used for producing a high-precision original pattern.

図１１は、従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線描画装置（ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｂｅａｍ）描画装置）における第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形するための矩形例えば長方形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口４２１が形成されている。荷電粒子ソース４３０から照射され、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向され、第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０に照射される。すなわち、第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、Ｘ方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０の描画領域に描画される。第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式という。 FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining the operation of a conventional variable shaping type electron beam drawing apparatus.
In a first aperture 410 in a variable shaping type electron beam drawing apparatus (EB (Electron beam) drawing apparatus), a rectangular, for example, rectangular opening 411 for forming the electron beam 330 is formed. Further, the second aperture 420 is formed with a variable shaping opening 421 for shaping the electron beam 330 having passed through the opening 411 of the first aperture 410 into a desired rectangular shape. The electron beam 330 irradiated from the charged particle source 430 and passed through the opening 411 of the first aperture 410 is deflected by the deflector, passes through a part of the variable shaping opening 421 of the second aperture 420, and passes through a predetermined range. The sample 340 mounted on a stage that continuously moves in one direction (for example, the X direction) is irradiated. That is, the drawing area of the sample 340 mounted on the stage in which the rectangular shape that can pass through both the opening 411 of the first aperture 410 and the variable shaping opening 421 of the second aperture 420 is continuously moved in the X direction. Drawn on. A method of creating an arbitrary shape by passing both the opening 411 of the first aperture 410 and the variable shaping opening 421 of the second aperture 420 is referred to as a variable shaping method.

ここで、試料３４０に照射される電子線３３０のビーム強度分布の測定は、一般的には以下のように行われる。すなわち、電子線３３０を走査して、ナイフエッジをスキャンする。そして、その信号をナイフエッジの後方に位置するファラデーカップ等で受けて測定する。（例えば、特許文献１参照)。また、試料３４０に照射される電子線３３０のビーム強度分布は、電子線３３０を走査して、電子線３３０のビームサイズに比べ十分小さなドットパターンに電子線３３０を照射する。そして、ドットパターンからの反射電子を計測することで測定する手法がある(例えば、特許文献２参照)。そして、これらによって得られた電子線３３０のビーム強度分布から電子線３３０のビーム分解能を得ることができる。そして、かかるビーム分解能は、定義次第であるが、最大ビーム強度の１０％となる位置から９０％となる位置までの幅（長さ）、或いは、最大ビーム強度の２０％となる位置から８０％となる位置までの幅（長さ）等で定義される。また、強度分布誤差関数で近似し、そのパラメータをもって、分解能と定義することもできる。
特開２００４−７１９９０号公報特開平４−２４２９１９号公報 Here, the measurement of the beam intensity distribution of the electron beam 330 irradiated to the sample 340 is generally performed as follows. That is, the electron beam 330 is scanned to scan the knife edge. The signal is received and measured by a Faraday cup or the like located behind the knife edge. (For example, refer to Patent Document 1). Further, the beam intensity distribution of the electron beam 330 irradiated to the sample 340 scans the electron beam 330 and irradiates the electron beam 330 to a dot pattern sufficiently smaller than the beam size of the electron beam 330. There is a method of measuring by measuring reflected electrons from the dot pattern (see, for example, Patent Document 2). And the beam resolution of the electron beam 330 can be obtained from the beam intensity distribution of the electron beam 330 obtained by these. The beam resolution depends on the definition, but the width (length) from the position that becomes 10% of the maximum beam intensity to the position that becomes 90%, or 80% from the position that becomes 20% of the maximum beam intensity. It is defined by the width (length) up to the position. Moreover, it can also be defined as resolution by approximating with an intensity distribution error function and using the parameter.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-71990 Japanese Patent Laid-Open No. 4-242919

上述した電子線３３０のビームサイズに比べ十分小さなドットパターンに電子線３３０を照射してビーム強度分布を取得する手法では、ドットパターンのサイズが電子線３３０のビームサイズに比べ十分小さいため、精度の高いビームプロファイルの検出が可能となる。
しかしながら、近年のＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきているため、それにあわせてビームの分解能も小さくなってきている。このため、ビームの分解能に比べ十分小さいドットパターンの製作は困難になっている。また、たとえ、製作できたとしても、十分な信号（コントラスト）が得られない。その結果、ビームサイズに比べ小さなドットパターンでありながらビームプロファイル上の所定の測定点を検出するほどにはドットパターンが十分小さくないため、ビームプロファイル上の測定点以外も含む広い範囲でビームがドットパターンに当たってしまうことになる。そのため、測定点以外も含む広い範囲の反射電子が飛び出す結果となり、ビームプロファイルが所謂だれてしまい、高精度なビーム強度分布を取得することができないといった問題があった。その結果、高精度なビーム分解能を取得することもできないといった問題があった。 In the method of irradiating the electron beam 330 to a sufficiently small dot pattern compared to the electron beam 330 described above to obtain the beam intensity distribution, the dot pattern size is sufficiently smaller than the electron beam 330 beam size. A high beam profile can be detected.
However, with the recent high integration of LSIs, the circuit line width required for semiconductor devices has become finer year by year, and accordingly, the beam resolution has also decreased. For this reason, it is difficult to produce a dot pattern sufficiently smaller than the beam resolution. Moreover, even if it can be manufactured, a sufficient signal (contrast) cannot be obtained. As a result, the dot pattern is not small enough to detect a predetermined measurement point on the beam profile, even though the dot pattern is smaller than the beam size. It will hit the pattern. As a result, a wide range of reflected electrons including those other than the measurement point jump out, so that the beam profile is so-called and there is a problem that a highly accurate beam intensity distribution cannot be obtained. As a result, there is a problem that it is impossible to obtain a high-precision beam resolution.

他方、ナイフエッジをスキャンさせてビーム強度分布を取得する手法では、ナイフエッジ部品を機械加工により製作するため、エッジ部分の直線性の精度を高くすることが困難である。その結果、精度の高いビームプロファイルの検出ができず、高精度なビーム強度分布を取得することができないといった問題があった。さらには、ビーム強度を高精度に測定するには、成形されたビームのエッジとナイフエッジ部品のエッジとの平行度を十分高くする必要があるが、ナイフエッジ部品を高精度に設置することは難しい。その結果、高精度なビーム分解能を取得することもできないといった問題があった。 On the other hand, in the method of acquiring the beam intensity distribution by scanning the knife edge, since the knife edge part is manufactured by machining, it is difficult to increase the accuracy of the linearity of the edge portion. As a result, there is a problem that it is impossible to detect a beam profile with high accuracy and it is impossible to acquire a high-precision beam intensity distribution. Furthermore, in order to measure the beam intensity with high accuracy, the parallelism between the edge of the shaped beam and the edge of the knife edge component must be sufficiently high, but it is not possible to install the knife edge component with high accuracy. difficult. As a result, there is a problem that it is impossible to obtain a high-precision beam resolution.

そこで、本発明は、かかる問題点を克服し、高精度なビーム強度分布を取得すると共に、高精度なビーム分解能を取得することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to overcome such problems and acquire a highly accurate beam intensity distribution and acquire a highly accurate beam resolution.

本発明の一態様の荷電粒子ビームのビーム強度分布測定方法は、
試料上に形成された幅寸法が０．４μｍ以下のドットパターンを用いて、ドットパターン幅寸法より小さいビームサイズの荷電粒子ビームを走査してドットパターンの手前からドットパターン上へと移動するように照射する照射工程と、
荷電粒子ビームの照射によりドットパターンから反射した反射電子を計測する計測工程と、
計測工程の結果に基づいて、荷電粒子ビームのビーム強度分布を演算するビーム強度分布演算工程と、
を備えたことを特徴とする。 The charged particle beam beam intensity distribution measuring method of one embodiment of the present invention includes:
Using a dot pattern with a width dimension of 0.4 μm or less formed on the sample, a charged particle beam having a beam size smaller than the dot pattern width dimension is scanned to move from the front of the dot pattern onto the dot pattern. An irradiation process of irradiating;
A measurement process for measuring reflected electrons reflected from the dot pattern by irradiation with a charged particle beam;
A beam intensity distribution calculating step for calculating the beam intensity distribution of the charged particle beam based on the result of the measuring step;
It is provided with.

ドットパターンは、半導体製造プロセスにより作製することができる。その結果、機械加工されるナイフエッジ部品に比べて高精度なエッジの直線性を得ることができる。また、ビームサイズを小さくすることによって、ビームとドットパターンエッジの平行度のずれの影響を小さくできる。また、ドットパターンはプロセスにより製作するので、大量に安価に製作できる。これは、コンタミネーションにより、エッジ精度が劣化しても、おなじチップ上に配置した別のドットマークを使用すれば、また、もとの精度が得られるという利点もある。 The dot pattern can be produced by a semiconductor manufacturing process. As a result, highly accurate edge linearity can be obtained as compared with a machined knife edge part. Further, by reducing the beam size, it is possible to reduce the influence of the deviation in parallelism between the beam and the dot pattern edge. Moreover, since the dot pattern is manufactured by a process, it can be manufactured in large quantities at a low cost. This has the advantage that even if the edge accuracy deteriorates due to contamination, the original accuracy can be obtained by using another dot mark arranged on the same chip.

また、本発明の一態様の荷電粒子ビームのビーム分解能測定方法は、
試料上に形成された幅寸法が０．４μｍ以下のドットパターンを用いて、ドットパターン幅寸法より小さいビームサイズの荷電粒子ビームを走査してドットパターンの手前からドットパターン上へと移動するように照射する照射工程と、
荷電粒子ビームの照射によりドットパターンから反射した反射電子を計測する計測工程と、
計測工程の結果に基づいて、荷電粒子ビームのビーム強度分布を演算するビーム強度分布演算工程と、
荷電粒子ビームのビーム強度分布から所定の式に基づいてビーム分解能を演算するビーム分解能演算工程と、
を備えたことを特徴とする。 A charged particle beam beam resolution measuring method of one embodiment of the present invention includes:
Using a dot pattern with a width dimension of 0.4 μm or less formed on the sample, a charged particle beam having a beam size smaller than the dot pattern width dimension is scanned to move from the front of the dot pattern onto the dot pattern. An irradiation process of irradiating;
A measurement process for measuring reflected electrons reflected from the dot pattern by irradiation with a charged particle beam;
A beam intensity distribution calculating step for calculating the beam intensity distribution of the charged particle beam based on the result of the measuring step;
A beam resolution calculation step of calculating the beam resolution based on a predetermined formula from the beam intensity distribution of the charged particle beam;
It is provided with.

上述した荷電粒子ビームのビーム強度分布測定方法によって、得られた荷電粒子ビームのビーム強度分布から後述する所定の式に基づいてビーム分解能を演算によって求めることができる。 By the beam intensity distribution measuring method of the charged particle beam described above, the beam resolution can be obtained by calculation based on a predetermined formula described later from the obtained beam intensity distribution of the charged particle beam.

或いは、本発明の他の態様の荷電粒子ビームのビーム分解能測定方法は、
試料上に形成された幅寸法が０．４μｍ以下のドットパターンを用いて、ドットパターン幅寸法より小さいビームサイズの荷電粒子ビームを走査してドットパターンの手前からドットパターン上へと移動するように照射する照射工程と、
荷電粒子ビームの照射によりドットパターンから反射した反射電子を計測する計測工程と、
計測工程の結果に基づいて、荷電粒子ビームのビーム強度分布を演算するビーム強度分布演算工程と、
荷電粒子ビームのビーム強度分布からビーム分解能を測定するビーム分解能測定工程と、
を備える構成にしても好適である。 Alternatively, a method for measuring the beam resolution of a charged particle beam according to another aspect of the present invention includes:
Using a dot pattern with a width dimension of 0.4 μm or less formed on the sample, a charged particle beam having a beam size smaller than the dot pattern width dimension is scanned to move from the front of the dot pattern onto the dot pattern. An irradiation process of irradiating;
A measurement process for measuring reflected electrons reflected from the dot pattern by irradiation with a charged particle beam;
A beam intensity distribution calculating step for calculating the beam intensity distribution of the charged particle beam based on the result of the measuring step;
A beam resolution measuring step for measuring the beam resolution from the beam intensity distribution of the charged particle beam;
It is suitable even if it comprises the composition.

すなわち、上述した荷電粒子ビームのビーム強度分布測定方法によって、得られた荷電粒子ビームのビーム強度分布から演算によってビーム分解能を求める代わりに、ビーム強度分布から測定しても好適である。 That is, instead of obtaining the beam resolution by calculation from the beam intensity distribution of the charged particle beam obtained by the above-described method of measuring the beam intensity distribution of the charged particle beam, it is also preferable to measure from the beam intensity distribution.

また、本発明における照射工程において、荷電粒子ビームのビームサイズをビーム強度分布における最大ビーム強度の５０％の位置を結ぶ長さとし、ビーム分解能をビーム強度分布における最大ビーム強度の１０％の位置と９０％の位置とを結ぶ長さとする場合、荷電粒子ビームのビームサイズは、ドットパターンの幅寸法からビーム分解能の２．２倍を引いた値より小さい値となる荷電粒子ビームを照射することを特徴とする。 In the irradiation step of the present invention, the beam size of the charged particle beam is set to a length connecting 50% of the maximum beam intensity in the beam intensity distribution, and the beam resolution is set to 90% of the position of 10% of the maximum beam intensity in the beam intensity distribution. %, The charged particle beam is irradiated with a charged particle beam whose beam size is smaller than a value obtained by subtracting 2.2 times the beam resolution from the width dimension of the dot pattern. And

荷電粒子ビームのビームサイズをドットパターンの幅寸法からビーム分解能の２．２倍を引いた値より小さい値とすることで、ビーム強度がほぼゼロになる範囲を１つのビームとした場合に、１つのビームがドットパターン内に納まるようにすることができる。 When the beam size of the charged particle beam is set to a value smaller than the value obtained by subtracting 2.2 times the beam resolution from the width dimension of the dot pattern, the beam intensity becomes almost zero. One beam can be contained within the dot pattern.

さらに、本発明における照射工程において、荷電粒子ビームのビームサイズをビーム強度分布における最大ビーム強度の５０％の位置を結ぶ長さとし、ビーム分解能を前記ビーム強度分布における最大ビーム強度の１０％の位置と９０％の位置とを結ぶ長さとする場合、荷電粒子ビームのビームサイズがビーム分解能の２．６倍以上となるように荷電粒子ビームを照射することを特徴とする。 Furthermore, in the irradiation step of the present invention, the beam size of the charged particle beam is set to a length connecting the position of 50% of the maximum beam intensity in the beam intensity distribution, and the beam resolution is set to a position of 10% of the maximum beam intensity in the beam intensity distribution. When the length connecting the 90% position is used, the charged particle beam is irradiated so that the beam size of the charged particle beam is 2.6 times or more of the beam resolution.

ビームサイズをビーム分解能の２．６倍以上とすることで、ビームプロファイル上にビーム強度が１００％となる位置を有する荷電粒子ビームにすることができる。 By setting the beam size to 2.6 times the beam resolution or more, a charged particle beam having a position where the beam intensity becomes 100% on the beam profile can be obtained.

本発明によれば、機械加工されるナイフエッジ部品に比べて高精度なエッジの直線性を得ることができるので、ナイフエッジをスキャンさせてビーム強度分布を取得する手法に比べ、高精度なビーム強度分布を得ることができる。さらに、ビームサイズを小さくすることにより、ビームとドットパターンエッジとの並行度のずれの影響を小さくできる。その結果、高精度なビーム分解能を取得することができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a highly accurate edge linearity as compared with a machined knife edge component. Therefore, compared with a technique of acquiring a beam intensity distribution by scanning a knife edge, a highly accurate beam is obtained. An intensity distribution can be obtained. Furthermore, by reducing the beam size, it is possible to reduce the influence of the deviation in parallelism between the beam and the dot pattern edge. As a result, highly accurate beam resolution can be acquired.

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における電子ビームのビーム分解能測定方法の要部工程の一例を示すフローチャート図である。
図１において、電子ビームのビーム強度分布測定方法は、照射工程（Ｓ１０２）、反射電子計測工程（Ｓ１０４）、ビーム強度分布演算工程（Ｓ１０６）という一連の工程を実施する。そして、電子ビームのビーム分解能測定方法は、ビーム強度分布測定方法の各工程に加えて、ビーム分解能演算工程（Ｓ１０８）という一連の工程を実施する。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a flowchart showing an example of a main process of the electron beam beam resolution measuring method according to the first embodiment.
In FIG. 1, the electron beam intensity distribution measuring method performs a series of steps of an irradiation step (S102), a reflected electron measurement step (S104), and a beam intensity distribution calculation step (S106). The electron beam beam resolution measurement method performs a series of steps called a beam resolution calculation step (S108) in addition to the steps of the beam intensity distribution measurement method.

図２は、実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。
図２において、描画装置１００は、描画部１５０を構成する電子鏡筒１０２、ＸＹステージ１０５、電子銃２０１、照明レンズ２０２、第１のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、対物レンズ２０７、偏向器２１２、検出器２１８を備え、制御部１６０として、制御コンピュータ（ＣＰＵ）３１０、インターフェース回路３２０、メモリ３１２、増幅器３２６、Ａ／Ｄ変換器３２８を備えている。
そして、電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、第１のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、対物レンズ２０７、偏向器２１２、検出器２１８が配置されている。図１では、本実施の形態１を説明する上で必要な構成部分以外については記載を省略している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれることは言うまでもない。 FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a configuration of the drawing apparatus according to the first embodiment.
2, the drawing apparatus 100 includes an electron column 102, an XY stage 105, an electron gun 201, an illumination lens 202, a first aperture 203, a projection lens 204, a deflector 205, and a second aperture that form a drawing unit 150. 206, an objective lens 207, a deflector 212, and a detector 218. The control unit 160 includes a control computer (CPU) 310, an interface circuit 320, a memory 312, an amplifier 326, and an A / D converter 328.
In the electron column 102, there are an electron gun 201, an illumination lens 202, a first aperture 203, a projection lens 204, a deflector 205, a second aperture 206, an objective lens 207, a deflector 212, and a detector 218. Has been placed. In FIG. 1, description of components other than those necessary for describing the first embodiment is omitted. It goes without saying that the drawing apparatus 100 usually includes other necessary configurations.

電子銃２０１から出た荷電粒子ビームの一例となる電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形例えば長方形の穴を持つ第１のアパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形例えば長方形に成形する。そして、第１のアパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２のアパーチャ２０６上に投影される。かかる第２のアパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像の位置は、偏向器２０５によって制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。そして、第２のアパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向器２１２により偏向され、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。また、ビーム強度等はファラデーカップ２０９に電子ビーム２００を照射して測定することができる。偏向器２１２は、インターフェース回路３２０を介して制御コンピュータ３１０によって制御される。制御コンピュータ３１０により演算された結果等の出入力データは、メモリ３１２に格納される。 An electron beam 200 as an example of a charged particle beam emitted from the electron gun 201 illuminates the entire first aperture 203 having a rectangular hole, for example, a rectangular hole by an illumination lens 202. Here, the electron beam 200 is first formed into a rectangle, for example, a rectangle. Then, the electron beam 200 of the first aperture image that has passed through the first aperture 203 is projected onto the second aperture 206 by the projection lens 204. The position of the first aperture image on the second aperture 206 is controlled by the deflector 205, and the beam shape and size can be changed. Then, the electron beam 200 of the second aperture image that has passed through the second aperture 206 is focused by the objective lens 207, deflected by the deflector 212, and the sample 101 on the XY stage 105 disposed so as to be movable. A desired position is irradiated. Further, the beam intensity and the like can be measured by irradiating the Faraday cup 209 with the electron beam 200. The deflector 212 is controlled by the control computer 310 via the interface circuit 320. Input / output data such as results calculated by the control computer 310 is stored in the memory 312.

試料１０１上の電子ビーム２００の位置を移動する場合、或いは照射時間に達した場合、試料１０１上の不必要な領域に電子ビーム２００が照射されないようにするため、図示していないブランキング偏向器で電子ビーム２００を偏向すると共に図示していないブランキングアパーチャで電子ビーム２００をカットし、電子ビーム２００が試料１０１面上に到達しないようにする。このようにして電子ビームがショットされる。 When moving the position of the electron beam 200 on the sample 101 or when the irradiation time is reached, a blanking deflector (not shown) is used to prevent the electron beam 200 from being irradiated on an unnecessary area on the sample 101. Then, the electron beam 200 is deflected and the electron beam 200 is cut by a blanking aperture (not shown) so that the electron beam 200 does not reach the surface of the sample 101. In this way, an electron beam is shot.

かかる描画装置１００を用いて、描画装置１００で照射される電子ビームのビーム強度分布ならびにビーム分解能を測定する。以下、ビーム強度分布ならびにビーム分解能を測定する手法について説明する。また、以下の各工程における各動作及び演算処理は、制御コンピュータ３１０によって制御される。 Using the drawing apparatus 100, the beam intensity distribution and beam resolution of the electron beam irradiated by the drawing apparatus 100 are measured. Hereinafter, a method for measuring the beam intensity distribution and the beam resolution will be described. In addition, each operation and arithmetic processing in the following steps are controlled by the control computer 310.

まず、試料の一例となるシリコン（Ｓｉ）基板２０をＸＹステージ１０５上に配置する。そして、電子ビーム２００がＳｉ基板２０を照射するようにＸＹステージ１０５を移動させて調整しておく。
Ｓ（ステップ）１０２において、照射工程として、Ｓｉ基板２０上に形成されたドットパターンの一例となる例えば四角形のドットマーク１０を用いて、ドットマーク１０の幅寸法より小さいビームサイズの電子ビーム２００を走査してドットマーク１０の手前からドットマーク１０上へと移動するように照射する。 First, a silicon (Si) substrate 20 as an example of a sample is placed on the XY stage 105. Then, the XY stage 105 is moved and adjusted so that the electron beam 200 irradiates the Si substrate 20.
In S (step) 102, an electron beam 200 having a beam size smaller than the width dimension of the dot mark 10 is used as an irradiation process using, for example, a rectangular dot mark 10 as an example of a dot pattern formed on the Si substrate 20. Irradiation is performed so as to move from the front of the dot mark 10 to the dot mark 10.

図３は、電子ビームの走査の仕方を説明するための概念図である。
Ｓｉ基板２０には、ドットパターンの一例となる例えば四角形のドットマーク１０が形成されている。そして、ドットマーク１０の外周のあるエッジと直交する方向から成形された電子ビーム２００をドットマーク１０に向かって走査する。
ドットマーク１０は、Ｓｉ基板２０の材料として使用されるＳｉよりも反射率の大きい材料を用いる。例えば、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等の重金属を用いると好適である。ドットマーク１０は、半導体製造プロセスにて製造することができるので、機械加工するナイフエッジ部品に比べ、パターン形状を精度よく形成することができる。その結果、エッジの直線性とラフネス等を機械加工するナイフエッジ部品に比べ向上させることができる。そして、半導体製造プロセスにて製造することができるので、ナイフエッジに比べ大量に安く生産することができる。ドットマーク１０は、例えば、描画装置１００のキャリブレーション用のマークを用いると好適である。よって、Ｓｉ基板２０は、描画装置１００のキャリブレーション用の基板を用いると好適である。 FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining how to scan an electron beam.
For example, a square dot mark 10 which is an example of a dot pattern is formed on the Si substrate 20. Then, the electron beam 200 shaped from the direction orthogonal to the edge on the outer periphery of the dot mark 10 is scanned toward the dot mark 10.
The dot mark 10 uses a material having a higher reflectance than Si used as a material for the Si substrate 20. For example, a heavy metal such as tungsten (W), tantalum (Ta), gold (Au), platinum (Pt) is preferably used. Since the dot mark 10 can be manufactured by a semiconductor manufacturing process, the pattern shape can be formed more accurately than a knife edge component to be machined. As a result, the edge linearity, roughness, and the like can be improved as compared with a knife edge component that is machined. And since it can manufacture by a semiconductor manufacturing process, it can manufacture in large quantities cheaply compared with a knife edge. As the dot mark 10, for example, a calibration mark of the drawing apparatus 100 is preferably used. Therefore, it is preferable to use a calibration substrate of the drawing apparatus 100 as the Si substrate 20.

Ｓ１０４において、反射電子計測工程として、電子ビーム２００の照射によりドットマーク１０から反射した反射電子を計測する。
図４は、反射電子を計測する様子を説明するための概念図である。
例えば四角形に成形された電子ビーム２００をドットマーク１０に向かって走査していき、電子ビーム２００がドットマーク１０に当たると電子ビーム２００の照射によりドットマーク１０から反射電子１２が飛び出す。そして、飛び出した反射電子１２を検出器２１８で検出する。検出器２１８で検出された信号は、増幅器３２６で増幅され、Ａ／Ｄ変換器３２８でデジタル情報に変換され、制御コンピュータ３１０に送られる。 In S104, as the reflected electron measurement step, the reflected electrons reflected from the dot mark 10 by the irradiation of the electron beam 200 are measured.
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining how the reflected electrons are measured.
For example, the electron beam 200 shaped into a quadrangle is scanned toward the dot mark 10, and when the electron beam 200 hits the dot mark 10, the reflected electrons 12 jump out of the dot mark 10 by irradiation of the electron beam 200. The reflected electrons 12 that jump out are detected by the detector 218. The signal detected by the detector 218 is amplified by the amplifier 326, converted to digital information by the A / D converter 328, and sent to the control computer 310.

Ｓ１０６において、ビーム強度分布演算工程として、Ａ／Ｄ変換器３２８での検出結果から電子ビーム２００のビーム強度Ｉを演算する。
図５は、反射電子の検出結果の一例を示す図である。
図５では、縦軸をビーム強度Ｉに変換している。そして、横軸は、ビーム位置を示している。１つの電子ビームの端がドットマーク１０に当たるとその強度に比例した反射電子１２が検出される。そして、電子ビーム２００の移動に伴い、ビーム強度が上昇していく。図５では、ビームプロファイルの立ち上り区間を「α」、ビーム強度が１００％のトップ位置（ビームが平らな部分）に達している間の区間を「β」、ビームプロファイルの立ち下がり区間を「γ」として示している。 In S106, as the beam intensity distribution calculation step, the beam intensity I of the electron beam 200 is calculated from the detection result of the A / D converter 328.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a detection result of reflected electrons.
In FIG. 5, the vertical axis is converted into the beam intensity I. The horizontal axis indicates the beam position. When the end of one electron beam hits the dot mark 10, reflected electrons 12 proportional to the intensity are detected. As the electron beam 200 moves, the beam intensity increases. In FIG. 5, the rising section of the beam profile is “α”, the section while the beam intensity reaches the top position (the portion where the beam is flat) is “β”, and the falling section of the beam profile is “γ”. ".

図６は、ビーム強度分布の一例を示す図である。
図５で示したビーム強度Ｉを微分演算し、その絶対値をとることで、図６に示すビーム強度分布を得ることができる。
ここで、かかるビーム強度分布を示すビームプロファイルｂ（ｘ）は、式１で示す誤差関数で表現することができる。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a beam intensity distribution.
The beam intensity distribution shown in FIG. 6 can be obtained by differentiating the beam intensity I shown in FIG. 5 and taking the absolute value thereof.
Here, the beam profile b (x) indicating the beam intensity distribution can be expressed by an error function expressed by Equation 1.

ここで、Ａは、ビーム強度を示す係数を示し、最大ビーム強度は２×Ａとなる。そして、ｘ_０とｘ_１は、ビーム強度がＡ、すなわち最大ビーム強度の１／２となる位置を示す。そして、ビームサイズは、ビーム強度が最大ビーム強度の１／２、言い換えればＡの範囲と定義する。よって、ここでのビームプロファイルｂ（ｘ）の場合、ｘ_１−ｘ_０がビームサイズとなる。そして、ｂ（ｘ）で表されるビームのビーム分解能は、定義次第であるが、一般的には、最大ビーム強度の１０％となる位置から９０％となる位置までの幅（長さ）、或いは、最大ビーム強度の２０％となる位置から８０％となる位置までの幅（長さ）で定義されることが多い。 Here, A indicates a coefficient indicating the beam intensity, and the maximum beam intensity is 2 × A. X ₀ and x ₁ indicate positions where the beam intensity is A, that is, ½ of the maximum beam intensity. The beam size is defined as a range in which the beam intensity is ½ of the maximum beam intensity, in other words, A. Therefore, in the case of the beam profile b (x) here, x ₁ −x ₀ is the beam size. The beam resolution of the beam represented by b (x) depends on the definition, but in general, the width (length) from the position at which 10% of the maximum beam intensity is reached to the position at which it is 90%, Alternatively, it is often defined by a width (length) from a position that becomes 20% of the maximum beam intensity to a position that becomes 80%.

Ｓ１０８において、ビーム分解能演算工程として、電子ビーム２００のビーム強度分布から上述した式１に基づいてビーム分解能を演算する。
図６に示すようなビーム強度分布が得られると、最大ビーム強度の１／２（５０％）となるＡと最大ビーム強度の１／２（５０％）となる位置ｘ_０とｘ_１が得られる。よって、式１に基づいて、値σを得ることができる。ここで、ビーム分解能を最大ビーム強度の１０％となる位置ｘ_ａから９０％となる位置ｘ_ｂまでの幅（長さ）で定義する場合、ビーム分解能（ｘ_ｂ−ｘ_ａ）は、１．８σと表すことができる。ビーム分解能の定義を変える場合でも、値σに適当な係数を乗じて見積もることができる。よって、ここでは、１．８σを演算することでビーム分解能を得ることができる。 In S108, as the beam resolution calculation step, the beam resolution is calculated from the beam intensity distribution of the electron beam 200 based on the above-described equation 1.
When the beam intensity distribution is obtained as shown in FIG. 6, the maximum beam intensity of 1/2 (50%) and a A and 1/2 (50%) of the maximum beam intensity a position _{x 0} and _{x 1} is obtained It is done. Therefore, the value σ can be obtained based on Equation 1. Here, when defining the width of the beam resolution from a position _{x a} which is 10% of the maximum beam intensity to a position _{x b} to be 90% (in length), beam resolution _(x b -x _a) is 1. It can be expressed as 8σ. Even when the definition of the beam resolution is changed, it can be estimated by multiplying the value σ by an appropriate coefficient. Therefore, here, the beam resolution can be obtained by calculating 1.8σ.

ここで、Ｓｉ基板２０のＳｉからの反射電子とドットマーク１０からの反射電子とのコントラストを大きくした方が正確なビームプロファイルを得やすい。コントラストを大きくするためには電子ビーム２００のビームサイズを大きくした方が有利である。しかし、本実施の形態では、できるだけ電子ビーム２００のビームサイズを小さくする。 Here, it is easier to obtain an accurate beam profile if the contrast between the reflected electrons from Si of the Si substrate 20 and the reflected electrons from the dot mark 10 is increased. In order to increase the contrast, it is advantageous to increase the beam size of the electron beam 200. However, in this embodiment, the beam size of the electron beam 200 is made as small as possible.

図７は、電子ビームのエッジとドットマークのエッジとの平行度について説明するための図である。
図８は、電子ビームのエッジとドットマークのエッジとの平行度による誤差の影響について説明するための図である。
図７に示すように、成形された電子ビーム２００を走査する場合、電子ビームのエッジとドットマークのエッジとを平行に保つことが望ましい。平行に保つことができないと検出器２１８で検出される反射電子１２の数が変動してしまい、正確なビーム強度分布を得ることができなくなる。図８に示すように、平行でない状態で電子ビーム２００がドットマーク１０に重なっていくと、上方から見た場合に、重なる面積が変動し正確なビーム強度を計測できない。ここで、電子ビーム２００のビームサイズをＬとすると、角度θだけずれていた場合、Δｘ＝Ｌ・ｓｉｎθで表すことができる。よって、電子ビーム２００のビームサイズＬをより小さくすることで、その分、平行度による誤差の影響を小さくすることができる。 FIG. 7 is a diagram for explaining the parallelism between the edge of the electron beam and the edge of the dot mark.
FIG. 8 is a diagram for explaining the influence of an error due to the parallelism between the edge of the electron beam and the edge of the dot mark.
As shown in FIG. 7, when the shaped electron beam 200 is scanned, it is desirable to keep the edge of the electron beam and the edge of the dot mark parallel. If they cannot be kept parallel, the number of reflected electrons 12 detected by the detector 218 will fluctuate, making it impossible to obtain an accurate beam intensity distribution. As shown in FIG. 8, when the electron beam 200 overlaps the dot mark 10 in a non-parallel state, the overlapping area varies when viewed from above, and accurate beam intensity cannot be measured. Here, when the beam size of the electron beam 200 is L, when it is shifted by an angle θ, it can be expressed by Δx = L · sin θ. Therefore, by reducing the beam size L of the electron beam 200, the influence of the error due to the parallelism can be reduced accordingly.

ここで、電子ビーム２００のビーム強度分布及びビーム分解能を測定するにあたって、電子ビーム２００のビームサイズとドットマーク１０の幅（サイズ）は、値σ及び必要とされる精度によって範囲が決められる。
図９は、ビームプロファイルの変化の様子の一例を示す図である。
上述した式１で示されるビームプロファイルは、ビームサイズがある値以上の場合には最大ビーム強度が２Ａとなるが、ある値より小さくなると最大ビーム強度が２Ａに達しなくなる。データ処理の観点からビームサイズは、最大ビーム強度が２Ａに達するように設定することが望ましい。ｘ_０＝−ｋσ、ｘ_１＝ｋσと定義した場合、図９に示すように、係数ｋの値によって、電子ビーム２００のビームプロファイルが変化する。図９に示すように、最大ビーム強度が２Ａに達するのは、ｋ＝２．３以上となる。ビームサイズ（ｘ_１−ｘ_０）は、２ｋσとなるので、すなわち、４．６σ以上であることが望ましい。ビーム分解能を最大ビーム強度の１０％となる位置ｘ_ａから９０％となる位置ｘ_ｂまでの幅（ｘ_ｂ−ｘ_ａ＝１．８σ）で定義する場合、最大ビーム強度の５０％の位置を結ぶ長さとなるビームサイズ（ｘ_１−ｘ_０）は、ビーム分解能の２．６倍以上となるように設定することが望ましい。ビームサイズをビーム分解能の２．６倍以上とすることで、ビームプロファイル上にビーム強度が１００％となるトップの位置を有する電子ビーム２００にすることができる。 Here, in measuring the beam intensity distribution and beam resolution of the electron beam 200, the range of the beam size of the electron beam 200 and the width (size) of the dot mark 10 is determined by the value σ and the required accuracy.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of how the beam profile changes.
In the beam profile represented by the above-described formula 1, when the beam size is a certain value or more, the maximum beam intensity is 2A. However, when the beam size is smaller than a certain value, the maximum beam intensity does not reach 2A. From the viewpoint of data processing, the beam size is desirably set so that the maximum beam intensity reaches 2A. When x ₀ = −kσ and x ₁ = kσ are defined, the beam profile of the electron beam 200 changes depending on the value of the coefficient k as shown in FIG. As shown in FIG. 9, the maximum beam intensity reaches 2A when k = 2.3 or more. The beam size (x ₁ −x ₀ ) is 2 kσ, that is, it is preferably 4.6σ or more. When the beam resolution is defined by _a width from _a position xa at which 10% of the maximum beam intensity is reached to _a position _xb at which it is 90% ( _xb −xa = 1.8σ), a position at 50% of the maximum beam intensity is defined. It is desirable to set the beam size (x ₁ −x ₀ ) that is the length to be connected to be 2.6 times or more of the beam resolution. By setting the beam size to 2.6 times or more of the beam resolution, the electron beam 200 having the top position where the beam intensity is 100% on the beam profile can be obtained.

一方で、ドットマーク１０の幅寸法としては、こちらもデータ処理の観点からビーム１個が入る大きさであることが望ましい。かかる場合に、ビーム１個の範囲はビーム強度がほぼゼロになる範囲で構わない。電子ビーム２００のビームプロファイルで見た場合、電子ビーム２００のビーム位置ｘ_０から外側に約２σ移動させるとビーム強度がほぼゼロになる。同様に、電子ビーム２００のビーム位置ｘ_１から外側に約２σ移動させるとビーム強度がほぼゼロになる。よって、電子ビーム２００のビームサイズは、ドットマーク１０の幅寸法から４σを引いた値以下であることが望ましい。ビーム分解能を用いて表すと、電子ビーム２００のビームサイズは、ドットマーク１０の幅寸法からビーム分解能の２．２倍を引いた値より小さくすることが望ましい。逆に言い換えれば、ドットマーク１０としては、幅寸法が、電子ビーム２００のビームサイズに４σを加算した値以上のものを用いることが望ましい。電子ビーム２００のビームサイズとドットマーク１０の幅寸法とがかかる関係になることで、ドットマーク１０にビーム強度がほぼゼロになる範囲でのビーム１個が入ることになり、計測する反射電子１２の漏れを無くし正確なビーム強度分布及びビーム分解能を測定することができる。また、発明者の実験によれば、所謂ビームプロファイルの“だれ”を考慮したところ、ドットマーク１０の幅寸法は、０．４μｍ以下が望ましいことを見出した。 On the other hand, it is desirable that the width dimension of the dot mark 10 is also a size that allows one beam to enter from the viewpoint of data processing. In such a case, the range of one beam may be a range where the beam intensity is almost zero. When viewed in the beam profile of the electron beam 200, the beam intensity is substantially zero when the approximately 2σ moved outwardly from the beam position x ₀ of the electron beam 200. Similarly, the beam intensity is substantially zero when the approximately 2σ moved outwardly from the beam position x ₁ of the electron beam 200. Therefore, the beam size of the electron beam 200 is desirably equal to or less than a value obtained by subtracting 4σ from the width dimension of the dot mark 10. In terms of beam resolution, the beam size of the electron beam 200 is desirably smaller than a value obtained by subtracting 2.2 times the beam resolution from the width dimension of the dot mark 10. In other words, as the dot mark 10, it is desirable to use one having a width dimension equal to or larger than the value obtained by adding 4σ to the beam size of the electron beam 200. Since the relationship between the beam size of the electron beam 200 and the width dimension of the dot mark 10 is such that one beam in the range where the beam intensity becomes almost zero enters the dot mark 10, the reflected electrons 12 to be measured are measured. Therefore, accurate beam intensity distribution and beam resolution can be measured. Further, according to the experiment by the inventor, it was found that the width dimension of the dot mark 10 is preferably 0.4 μm or less, considering so-called “sag” of the beam profile.

以上のように、ドットパターンを用いることで半導体製造プロセスにより作製することができるので、機械加工されるナイフエッジ部品に比べて高精度なエッジの直線性を得ることができる。そして、ドットパターン幅寸法より小さいビームサイズの荷電粒子ビームを照射することにより、荷電粒子ビームがドットパターン上へ重なり始めた以降のビーム強度を漏れなく検出することができる。その結果、ビームプロファイルが所謂だれてしまうことを防止することができ、高精度なビーム強度分布を得ることができる。よって、高精度なビーム分解能を取得することができる。 As described above, since a dot pattern can be used to produce a semiconductor manufacturing process, edge linearity can be obtained with higher accuracy than a machined knife edge component. By irradiating a charged particle beam having a beam size smaller than the dot pattern width dimension, the beam intensity after the charged particle beam starts to overlap the dot pattern can be detected without omission. As a result, it is possible to prevent so-called sagging of the beam profile and to obtain a highly accurate beam intensity distribution. Therefore, highly accurate beam resolution can be acquired.

実施の形態２．
図１０は、実施の形態１における電子ビームのビーム分解能測定方法の要部工程の他の一例を示すフローチャート図である。
図１０において、電子ビームのビーム強度分布測定方法は、照射工程（Ｓ１０２）、反射電子計測工程（Ｓ１０４）、ビーム強度分布演算工程（Ｓ１０６）という一連の工程を実施する。そして、電子ビームのビーム分解能測定方法は、ビーム強度分布測定方法の各工程に加えて、ビーム分解能測定工程（Ｓ１１０）という一連の工程を実施する。図１とは、ビーム分解能演算工程（Ｓ１０８）がビーム分解能測定工程（Ｓ１１０）に代わった以外は同様である。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 10 is a flowchart showing another example of the main process of the electron beam beam resolution measuring method according to the first embodiment.
In FIG. 10, the method for measuring the beam intensity distribution of an electron beam includes a series of steps of an irradiation step (S102), a reflected electron measurement step (S104), and a beam intensity distribution calculation step (S106). The electron beam beam resolution measurement method performs a series of steps called a beam resolution measurement step (S110) in addition to the steps of the beam intensity distribution measurement method. This is the same as FIG. 1 except that the beam resolution calculation step (S108) is replaced with the beam resolution measurement step (S110).

Ｓ１１０において、ビーム分解能測定工程として、図６に示すビーム強度分布から直接ビーム分解能を測定するようにしても好適である。その他は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。 In S110, as the beam resolution measurement step, it is preferable to directly measure the beam resolution from the beam intensity distribution shown in FIG. Since others are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

以上のように構成しても実施の形態１と同様に高精度なビーム強度分布及びビーム分解能を測定することができる。 Even with the configuration described above, it is possible to measure the beam intensity distribution and the beam resolution with high accuracy as in the first embodiment.

また、検出器２１８は、Ｓｉ基板２０のＳｉからとドットマーク１０からの反射電子１２を検出するためＳ／Ｎが劣化しやすいが、スキャン回数を増やすことで回避することができる。また、ノイズの乗った波形の排斥手法を工夫することで回避することもできる。 Further, since the detector 218 detects the reflected electrons 12 from the Si of the Si substrate 20 and from the dot mark 10, the S / N is likely to deteriorate, but this can be avoided by increasing the number of scans. It can also be avoided by devising a method for rejecting a waveform with noise.

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。 The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples.

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、描画装置１００を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。 In addition, although descriptions are omitted for parts and the like that are not directly required for the description of the present invention, such as a device configuration and a control method, a required device configuration and a control method can be appropriately selected and used. For example, although the description of the control unit configuration for controlling the drawing apparatus 100 is omitted, it goes without saying that the required control unit configuration is appropriately selected and used.

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての電子ビーム装置及び荷電粒子ビームのビーム強度分布測定方法及び荷電粒子ビームのビーム分解能測定方法は、本発明の範囲に包含される。 In addition, all electron beam apparatuses, charged particle beam beam intensity distribution measurement methods, and charged particle beam beam resolution measurement methods that include elements of the present invention and that can be appropriately modified by those skilled in the art are included in the scope of the present invention. Is done.

実施の形態１における電子ビームのビーム分解能測定方法の要部工程の一例を示すフローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart showing an example of a main process of the electron beam beam resolution measuring method according to the first embodiment. 実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a drawing apparatus according to Embodiment 1. FIG. 電子ビームの走査の仕方を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the scanning method of an electron beam. 反射電子を計測する様子を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating a mode that a reflected electron is measured. 反射電子の検出結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the detection result of a reflected electron. ビーム強度分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of beam intensity distribution. 電子ビームのエッジとドットマークのエッジとの平行度について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the parallelism of the edge of an electron beam, and the edge of a dot mark. 電子ビームのエッジとドットマークのエッジとの平行度による誤差の影響について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the influence of the error by the parallelism of the edge of an electron beam, and the edge of a dot mark. ビームプロファイルの変化の様子の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mode of a change of a beam profile. 実施の形態１における電子ビームのビーム分解能測定方法の要部工程の他の一例を示すフローチャート図である。FIG. 6 is a flowchart showing another example of main steps of the electron beam beam resolution measuring method according to the first embodiment. 従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating operation | movement of the conventional variable shaping type | mold electron beam drawing apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１０ドットマーク
１２反射電子
２０Ｓｉ基板
１００描画装置
１０１，３４０試料
１０２電子鏡筒
１０５ＸＹステージ
１５０描画部
１６０制御部
２００電子ビーム
２０１電子銃
２０２照明レンズ
２０３，４１０第１のアパーチャ
２０４投影レンズ
２０５偏向器
２０６，４２０第２のアパーチャ
２０７対物レンズ
２１２偏向器
２１８検出器
３１０制御コンピュータ
３１２メモリ
３２０インターフェース回路
３２６増幅器
３２８Ａ／Ｄ変換器
３３０電子線
４１１開口
４２１可変成形開口
４３０荷電粒子ソース 10 dot mark 12 reflected electron 20 Si substrate 100 drawing apparatus 101, 340 sample 102 electron column 105 XY stage 150 drawing unit 160 control unit 200 electron beam 201 electron gun 202 illumination lens 203, 410 first aperture 204 projection lens 205 deflection 206, 420 Second aperture 207 Objective lens 212 Deflector 218 Detector 310 Control computer 312 Memory 320 Interface circuit 326 Amplifier 328 A / D converter 330 Electron beam 411 Aperture 421 Variable shaped aperture 430 Charged particle source

Claims

試料上に形成された幅寸法が０．４μｍ以下のドットパターンを用いて、前記ドットパターン幅寸法より小さいビームサイズの荷電粒子ビームを走査して前記ドットパターンの手前から前記ドットパターン上へと移動するように照射する照射工程と、
前記荷電粒子ビームの照射により前記ドットパターンから反射した反射電子を計測する計測工程と、
前記計測工程の結果に基づいて、前記荷電粒子ビームのビーム強度分布を演算するビーム強度分布演算工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビームのビーム強度分布測定方法。 Using a dot pattern with a width dimension of 0.4 μm or less formed on the sample, a charged particle beam having a beam size smaller than the dot pattern width dimension is scanned and moved from the front of the dot pattern onto the dot pattern An irradiation step of irradiating to
A measurement step of measuring reflected electrons reflected from the dot pattern by irradiation of the charged particle beam;
A beam intensity distribution calculating step of calculating a beam intensity distribution of the charged particle beam based on the result of the measuring step;
A method for measuring a beam intensity distribution of a charged particle beam.

試料上に形成された幅寸法が０．４μｍ以下のドットパターンを用いて、前記ドットパターン幅寸法より小さいビームサイズの荷電粒子ビームを走査して前記ドットパターンの手前から前記ドットパターン上へと移動するように照射する照射工程と、
前記荷電粒子ビームの照射により前記ドットパターンから反射した反射電子を計測する計測工程と、
前記計測工程の結果に基づいて、前記荷電粒子ビームのビーム強度分布を演算するビーム強度分布演算工程と、
前記荷電粒子ビームのビーム強度分布から所定の式に基づいてビーム分解能を演算するビーム分解能演算工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビームのビーム分解能測定方法。 Using a dot pattern with a width dimension of 0.4 μm or less formed on the sample, a charged particle beam having a beam size smaller than the dot pattern width dimension is scanned and moved from the front of the dot pattern onto the dot pattern An irradiation step of irradiating to
A measurement step of measuring reflected electrons reflected from the dot pattern by irradiation of the charged particle beam;
A beam intensity distribution calculating step of calculating a beam intensity distribution of the charged particle beam based on the result of the measuring step;
A beam resolution calculation step of calculating a beam resolution based on a predetermined formula from a beam intensity distribution of the charged particle beam;
A method for measuring the beam resolution of a charged particle beam.

試料上に形成された幅寸法が０．４μｍ以下のドットパターンを用いて、前記ドットパターン幅寸法より小さいビームサイズの荷電粒子ビームを走査して前記ドットパターンの手前から前記ドットパターン上へと移動するように照射する照射工程と、
前記荷電粒子ビームの照射により前記ドットパターンから反射した反射電子を計測する計測工程と、
前記計測工程の結果に基づいて、前記荷電粒子ビームのビーム強度分布を演算するビーム強度分布演算工程と、
前記荷電粒子ビームのビーム強度分布からビーム分解能を測定するビーム分解能測定工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビームのビーム分解能測定方法。 Using a dot pattern with a width dimension of 0.4 μm or less formed on the sample, a charged particle beam having a beam size smaller than the dot pattern width dimension is scanned and moved from the front of the dot pattern onto the dot pattern An irradiation step of irradiating to
A measurement step of measuring reflected electrons reflected from the dot pattern by irradiation of the charged particle beam;
A beam intensity distribution calculating step of calculating a beam intensity distribution of the charged particle beam based on the result of the measuring step;
A beam resolution measuring step of measuring a beam resolution from a beam intensity distribution of the charged particle beam;
A method for measuring the beam resolution of a charged particle beam.

前記照射工程において、前記荷電粒子ビームのビームサイズを前記ビーム強度分布における最大ビーム強度の５０％の位置を結ぶ長さとし、前記ビーム分解能を前記ビーム強度分布における最大ビーム強度の１０％の位置と９０％の位置とを結ぶ長さとする場合、前記荷電粒子ビームのビームサイズは、前記ドットパターンの幅寸法から前記ビーム分解能の２．２倍を引いた値より小さい値となる前記荷電粒子ビームを照射することを特徴とする請求項２又は３記載の荷電粒子ビームのビーム分解能測定方法。 In the irradiation step, the beam size of the charged particle beam is set to a length connecting the position of 50% of the maximum beam intensity in the beam intensity distribution, and the beam resolution is set to 90% of the position of 10% of the maximum beam intensity in the beam intensity distribution. % Of the charged particle beam is irradiated with the charged particle beam having a value smaller than a value obtained by subtracting 2.2 times the beam resolution from the width dimension of the dot pattern. 4. A method for measuring a beam resolution of a charged particle beam according to claim 2 or 3, wherein:

前記照射工程において、前記荷電粒子ビームのビームサイズを前記ビーム強度分布における最大ビーム強度の５０％の位置を結ぶ長さとし、前記ビーム分解能を前記ビーム強度分布における最大ビーム強度の１０％の位置と９０％の位置とを結ぶ長さとする場合、前記荷電粒子ビームのビームサイズが前記ビーム分解能の２．６倍以上となるように前記荷電粒子ビームを照射することを特徴とする請求項４記載の荷電粒子ビームのビーム分解能測定方法。 In the irradiation step, the beam size of the charged particle beam is set to a length connecting the position of 50% of the maximum beam intensity in the beam intensity distribution, and the beam resolution is set to 90% of the position of 10% of the maximum beam intensity in the beam intensity distribution. 5. The charged particle beam according to claim 4, wherein the charged particle beam is irradiated so that a beam size of the charged particle beam is 2.6 times or more of the beam resolution when the length is connected to the position of%. Beam resolution measurement method for particle beam.